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【正文】 .............................................................. 19 程序演示 .......................................................................................................... 19 总 结 ............................................................................................................................. 20 参考文献 ........................................................................................................................ 21 致 谢 ............................................................................................................................. 22 1 绪 论 在工业监测及自动控制系统种，串行通信是微机与单片机之间进行数据交换的主要方式。而在现代社会中，短距离的双机通信，最常用的就是串口通信。目前存在的一些通信协议（如 RS232,RS484 等），仅对通信线路的电气特性进行了约定，并没有涉及通信内容的格式，类型等信息。针对这一现象，我对于 RS232接口设计了比较规范的串行通信协议，实现了上位单片机与下位计算机的串行通信。通过实验室测试表明该串行通信协议是可靠可行的。 单片微型计算机是微型计算机发展中的一个重要分支，是把构成一台微型计算机的主要部件如中央处理器 (CPU)、存储器 (RAM/ROM)和各种功能 I/O 接口集成在一块芯片上的单芯片微型计算机 (Single Chip Micro Computer),简称单片机 .由于它的结构与指令功能都是按工业控制要求设计的 。 是把构成一台微型计算机的主要部件如中央处理器 (CPU)、存储器 (RAM/ROM)和各种功能 I/O 接口集成在一块芯片上的单芯片微型计算机 (Single Chip Micro Computer),简称单片机 .由于它的结构与指令功能都是按工业控制要求设计的 ,且近年来单片机着力扩展了各种控制功能如 A/D、 PWM 等 ,因此我们更多时候称其为一个单片形态的微控制器 可灵活地组装成各种智能控制装置 ,并能有针对性设计成专用系统 ,解决从简单到复杂的各种需要 ,实现最佳的性价比。特别是单片机与传统机械产品相结合 ,使原有机械产品的结构简化、控制智能化。如数控机床就是典型实例。近年来 ,单片机发展极快 ,其产量占微机产量的 70%以上 控制线和地线进行连接，数据在数据线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。在计算机系统中，每个字符一般使用一个 8位二进制代码表示。在数据通信中 2 单片机也被称作 “ 单片微型计算机 ” 、 “ 微控制器 ” 、 “ 嵌入式微控制器 ” 。单片机一词最初是源于 “Single Chip Microputer”, 简称 SCM。随着 SCM 在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能，单片机已不能用 “ 单片微型计算机 ”来表达其内涵。国际上逐渐采用 “MCU”(Micro Controller Unit) 来代替，形成了单片机界公认的、最终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文 “ 单片机 ”一词和 “MCU” 唯一对应解释。在国内因为 “ 单片机 ” 一词已约定俗成，故而可继续沿用。 单片机的发展 历史 如果将 8位单片机的推出作为起点，那么单片机的发展历史大致可以分为以下几个阶段： 第一阶段（ 1976— 1978）：单片机的探索阶段。以 Intel 公司的 MCS48为代表。 MCS48 的推出是在工控领域的探索，参与这一探索的公司还有 Motorola、Zilog 等。都取得了满意的效果。这就是 SCM 的诞生年代， “ 单片机 ” 一词即由此而来。 第二阶段（ 1978— 1982）：单片机的完善阶段。 Intel 公司在 MCS48基础上推出了完善的、典型的单片机系列 MCS51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体 系结构。 。 MCS51 设置了经典的 8 位单片机的总线结构，包括 8位数据总线、 16位地址总线、控制总线及具有多机通信功能的串行通信接口。 外围功能单元的集中管理模式。 。 ，并且增加了许多突出控制功能的指令。 第三阶段（ 1982— 1990）： 8位单片机的巩固发展及 16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。 Intel 公司推出的 MCS96 系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器 等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。 第四阶段（ 1990— ）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全3 面、深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的 8位 /16位 /32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，今后单片机的发展趋势将是进一步向着 CMOS 化、低功耗化、低电压化、低噪声与高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低价格化、外围电路内装化和串行扩展技术。 单片机的特点 单片机主要有如下特点： 。 、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性和抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境 下工作。 。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、 I/O 口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。 、低电压，便于生产便携式产品。 I2C（ InterIntegrated Circuit）及 SPI(Serial Peripheral Interface)等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。 、规范，容易构成各种规模的应用系统。 单片机的应用 由于单片机具有显著的优点，它已成为科技领域的有力工具，人类生活的得力助手。它的应用遍及各个领域，主要表现在以下几个方面： 4 单片机已成为 计算机发展和应用的一个重要方面，另一方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能通过单片机来实现了。这种用软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是对传统控制技术的一次革命。 A：由单片机组成控制器的结构和特点： 单片微型计算机是微型计算机发展中的一个重要分支，是把构成一台微型计算机的主要部件如中央处理器 (CPU)、存储器 (RAM/ROM)和各种功能 I/O 接口集成在一块芯片上的单芯片微型计算机 (Single Chip Micro Computer),简称单片机 .由于它的结构与指令功能都是按工业控制要求设计的 ,且近年来单片机着力扩展了各种控制功能如 A/D、 PWM 等 ,因此我们更多时候称其为一个单片形态的微控制器 (Single Chip Micro Controller),或直接称其为微控制器 (Micro Controller)。 B：用单片机组成的微机控制系统具有以下特点 : ,片内存储器容量较小 ,一般片内 ROM 小于 4— 8K字节 ,片内RAM小于 256 字节 。但可在外部进行扩展 ,如 MCS— 51 系列单片机的片外 可擦可编程只读存储器 (EPROM)、静态随机存储器 (SRAM)可分别扩展至 64K 字节。 。单片机芯片本身是按工业控制环境要求设计的 ,其抗工业噪声的能力优于一般通用 CPU。程序指令及其常数、表格固化在 ROM中不易破坏 。常用信号通道均在一个芯片内 ,故可靠性高。 。片内具有计算机正常运行所必须的部件 ,芯片外部有许多供扩展用的总线及并行、串行输入 /输出端口 ,很容易构成各种规模的微机控制系统。 。为了满足工业控制要求 ,单片机的指令系统中有极丰富的条件分支转移指令、 I/O 口的逻辑操作以及位处理功能。一般来说 ,单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微处理器。 ,软件开发工作量